HIBRIDNI DRON: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Oblikovanje in razvoj podvodnega in zračnega plovila brez posadke na osnovi štirikopterja.

Tlačno ohišje elektronike vozila je zasnovano in izdelano iz akrilnega materiala, ki lahko prenese atmosferski tlak v zraku in 10 barov zunanjega tlaka v podvodnem stanju, da leti v zraku in pod vodo do 100 metrov.

Kombinacija enosmernega motorja brez krtačk in zračnih propelerjev s fiksnim korakom je bila izbrana za vozilo tipa štirikopter, vsak motor pa lahko ustvari potrebno silo potiska za zračne in podvodne pogoje.

Ta tip vozila se bo uporabljal v civilnih in vojaških aplikacijah za nadzor v zraku in pod vodo itd.

OPOMBA: To je naš prvi prototip v HYBRID DRONE

1. korak: Izbor komponent (MEHANIČNA KOMPONENTA)

OPOMBA: Izbira sestavnih delov glede na vašo željo, prav tako pa lahko izračunate nosilnost vozila na podlagi sestavnih delov

• Akrilni blok - 170*170*50 mm
• Akrilna cev - ID = 25 mm, OD = 30 mm, L = 140 mm
• Akrilna cev - ID = 150 mm, OD = 160, L = 150 mm
• Akrilni blok valja - D = 50 mm, L = 200 mm
• Kloroform (ali) anabond
• O-obroč- (2 količina)
• Adapter za propeler- (4 količine)
• Zračni propeler v nasprotni smeri urinega kazalca (CCW) - 10x4,5 _ (2 količina)
• Zračni propeler v smeri urinega kazalca (CW) - 10x4,5 _ (2 količina)

OPOMBA: Dolžina propelerja poveča potisno silo glede na stanje zraka. Ko se s povečanjem dolžine propelerja sila potiska v podvodnih pogojih zmanjša

2. korak: Izbor komponent (ELEKTRONSKA KOMPONENTA)

OPOMBA: Izbira sestavnih delov glede na vašo željo, prav tako pa lahko izračunate nosilnost vozila na podlagi sestavnih delov. Potrebna sila potiska je najpomembnejša stvar pri vzletu iz vozila.

1. Motor BLDC - (4 količine)

   • Najpomembnejša je izbira motorja BLDC. Izbira motorja glede na to, koliko potiska bo dostavljen, in za preverjanje specifikacij motorja.
   • Skupna nosilnost na podlagi izbire motorja, na primer: skupna nosilnost (3 kg)/(količina motorja = 4) = 0,75 kg* (faktor varnosti = 3) = 2,25 kg.
   • Izbira motorja glede na potisk je višja od 2,25 kg.
   • V motor BLDC nanesite hidrofobni premaz, da se izognete koroziji.

2. Elektronski krmilnik hitrosti (ESC) - (4 količine)

   ESC je izbran na podlagi visoke vrednosti toka, nato pa primerjajte z največjim tokom motorja.

3. Oddajnik in sprejemnik signala

4. Krmilnik

   kontrolor letenja -ArduPilot APM, Pixhawk itd

5. Litij -polimerna baterija

   Izbira akumulatorja glede na moč motorja vozila, ki je potrebna v največjem stanju

6. LED trak

3. korak: OBLIKOVANJE

Zasnova vozila temelji na aerodinamičnih, hidrodinamičnih in materialnih lastnostih itd.

Programska platforma fusion 360 bo uporabljena za oblikovanje vozila za zahtevano debelino.

Debelina vozila glede na lastnosti materiala in vozilo je vzdržala podvodni tlak 10 barov v stanju 100 metrov

OBLIKOVANO VOZILO:

• Okvir cilindra in X-cevi
• Zaključki
• Osnova motorja

Vse mere so v metrih.

4. korak: IZDELAVA

OPOMBA: Če imate stroj za 3D tiskanje, ga lahko preprosto izdelate

Programska oprema Fusion 360 se uporablja za oblikovanje vozila v 3D modelu za pretvorbo v 3D datoteko (STL)

Za nalaganje datoteke uporabite 3D tiskalnik, nato pa lahko natisnete svoje vozilo.

Če lahko uporabljate stroj za 3D tiskanje na podlagi lastnosti žarilne nitke, lahko spremenite debelino vozila, da prenese podvodni tlak do 10 barov v 100-metrskem stanju, opravite pa tudi nekaj tlačnih preskusov, da preverite, ali je zasnova vozila varna ali nevarna.

V našem primeru uporabljamo akrilni material za izdelavo na osnovi CNC stroja ali laserskega rezalnega stroja itd.

Izdelava vozila:

• Cilinder - akrilna cev s premerom 160, ki se uporablja za rezanje predpisanih dimenzij in oblikovanje 4 lukenj v enakem položaju in tako oblikuje niti na obeh koncih cevi.
• Okvir X -cevi - 4 cevi enakomerno razrezane glede na dimenzije
• Končni pokrovi-Kvadratni bloki se obdelujejo tako, da oblikujejo končne pokrove v skladu z dimenzijo. Faktor debeline pokrovčkov varnostnih vozil bo 2-krat večji od debeline cilindra vozila.
• Osnova motorja - Okrogli bloki se obdelujejo po dimenzijah.

5. korak: MONTAŽA

OPOMBA: Če lahko v procesu izdelave uporabite 3D tiskanje in vam ni treba sestavljati.

V našem primeru uporabljamo kloroform ali anabond za pritrditev delov vozila, kot so valj, okvir X-cevi, osnova motorja.

Motor Bldc je pritrjen v osnovo motorja in pritrjen s 4 vijaki s pomočjo adapterja za propeler.

Vozilo bo zaprto v podvodnem stanju z uporabo tesnila za tesnjenje delov žice motorja.

O-obroč je pritrjen na obe končni pokrovi, da se zagotovi dodatno tesnilo, oba pa sta odprta in zaprta.

Končni pokrovi so priloženi teflonskemu traku, da se izognete puščanju in nato popolnoma zaprete celotno vozilo.

Poskrbeti morate, da je vozilo popolnoma zaprto, da prenese pritisk pod vodo

6. korak: POVEZAVA UPRAVLJAČA

Krmilni deli predstavljajo štiri motorje, dva motorja pa se vrtita v smeri urinega kazalca, druga dva motorja pa v smeri urinega kazalca. Motorje krmilijo elektronski krmilniki hitrosti (ESC).

ESC je povezan s krmilnikom letenja in za premikanje vozila s pomočjo oddajnika in sprejemnika signala 2,4 GHz

ardupilot.org/ardupilot/index.html

OPOMBA: Če ste dodali še nekatere druge komponente, kot so kamera, LED luč, senzor podvodnega tlaka, sonar itd. Porazdelitev mase na zelo pomembno

OPOMBA: S programsko opremo Ardupilot namestite programsko datoteko v krmilnik leta. Pomembna je tudi kalibracija ESC.

7. korak: PROTOTIP

FAKTORJI, KI SE MORAJO V PODVODI

• Vzgon
• Stabilnost vozila
• Kavitacija
• Dodana masa zaradi vztrajnosti okoliške tekočine itd.

OPOMBA: Signalni prenos je velik problem v podvodnih razmerah

• Načrtujemo uporabo brezžičnega prenosa signala, vendar je vozilo stabilno in brezžični nadzor deluje približno 0,5 ali 1 m od površine vode. zato načrtujemo razvoj plavajočega gledališkega sistema, ki se uporablja v podvodnih razmerah.
• Sistem priveza bo plovec in kabel se bo povezal z enim koncem v vozilu, drugi konec pa je povezan s sistemom priveza, dolžino priveza tega sistemskega kabla pa nadziramo z motorjem glede na območje globine.

OPOMBA: To je naš prvi prototip v HYBRID DRONE

Pravkar sem dodal svoje video posnetke začetnega testiranja (: _'_:)

Hvala vam

z spoštovanjem

avtor:

Ekipa Air Ocean